隨着虛擬現實（Virtual Reality , VR）與腦機接口技術（Brain-Computer Interface, BCI）的不斷發展，人類與萬物世界的交互方式正在悄然發生改變。將腦機接口(brain-computer interface，BCI)技術與虛擬現實(virtual reality，VR)相結合構成基於虛擬現實的腦機接口(BCI-VR)新技術是最近出現的一種BCI應用新模式。BCI-VR兼取兩者優勢互補，同時又相互促進創新，是最近在醫療康復、多媒體以及娛樂等領域得到應用的新型模式，具備廣闊的應用前景。

據了解，全息AR第一股微美全息（NASDAQ:WIMI)目前也基於其在VR、BCI領域的技術基礎，積極推進其BCI-VR系統的研究與开發，並將探索BCI-VR系統在遊戲娛樂領域的應用。與傳統的遊戲場景相比，運用BCI-VR系統設計的遊戲場景的交互方式將更加直接和直觀，並能克服單純虛擬現實環境中活動的一些限制。特別是主要依賴於視覺刺激的BCI-VR系統，用戶可以在VR環境中通過簡捷的目光注視或直接將注意力集中於所需操作的物品來實施控制，將極大提升遊戲用戶的體驗。

WIMI的BCI-VR遊戲系統將腦機接口與虛擬現實結合起來，以VR技術模擬和展現一個虛擬遊戲世界，給用戶提供實時情景反饋並及時響應來自BCI系統的控制命令。在提供更真實豐富、更積極主動、更具激勵性的情境反饋的同時，提供更爲直接、快捷的交互，使用戶的沉浸式遊戲體驗更強。

虛擬現實技術是通過計算機構建三維空間模型，生成一個以視覺感受爲主，聽覺、觸覺感受爲輔的綜合的可感知的虛擬世界，讓使用者產生一種沉浸於這種環境的感覺，並能夠與周圍環境與事物進行交互。當前，人與虛擬環境的交互主要採用鼠標、鍵盤、操縱杆等方式進行，交互方式較爲有限，從而阻礙了虛擬現實的沉浸性體驗，若能开發新的交互方式，則能使用戶的沉浸感得到進一步增強。

腦機接口是在人腦和外部設備之間建立的直接連接通路，這一通路不依賴於常規大腦信息輸出通路（如，外周神經和肌肉組織），是一種全新的對外信息交流和控制技術。腦機接口技術通過獲取大腦腦電波（EEG），對EEG信號進行去噪、特徵提取、分類識別等一系列操作，識別出大腦意圖，最終將這一想法轉換成外設的控制指令，從而實現通過大腦直接控制外部設備的功能。

通過將腦機接口與虛擬現實相結合具有以下優勢：一方面，虛擬現實技術可以作爲腦機接口系統的信息反饋工具，相比傳統的腦機接口反饋模式，虛擬現實能夠爲腦機接口提供更真實豐富、更積極主動、更具激勵性的情境反饋；另一方面，腦機接口可以作爲虛擬現實的輸入設備，相比傳統的鼠標、操作杆等交互方式，腦機接口能夠爲虛擬現實系統提供更爲直接、快捷的輸入，使虛擬現實的沉浸式體驗更強。

BCI-VR是一個典型的閉環工作系統，利用反饋將輸出與輸入聯系起來，通過反饋告知參與者的意圖行爲是否正確。BCI-VR系統主要包含BCI系統、VR系統以及兩個系統之間的通信接口三部分。

BCI系統：BCI包括EEG信號採集模塊、EEG信號智能分析軟件兩部分，EEG信號採集模塊採用無創方式採集受測者頭皮腦電信號，採集模塊的通道數量及電極位置會根據應用的不同做相應的調整；EEG信號智能分析軟件負責對EEG信號進行去噪、特徵提取、特徵選擇、思維狀態分類等一系列處理，產生對外部設備的控制命令。

VR系統：VR用以模擬和展現一個虛擬世界，給用戶提供實時情景反饋並及時響應來自BCI系統的控制命令。

通信接口：通信接口負責BCI系統與VR系統之間的實時通信，一方面是BCI系統產生的控制命令通過通信接口傳給VR系統，另一方面是VR系統產生的反饋系統通過通信接口反饋給受測者。

在BCI-VR系統中，BCI作爲輸入設備主要負責提供指令，通過BCI系統用戶可以通過大腦思維活動，簡單、高效、直接、輕松地輸出這些指令，然後傳送到VR系統中；而VR系統主要承擔感官刺激和反饋任務，並能夠展現BCI 所需感官刺激以及盡快誘發BCI所需生理信號並提供能使用戶控制BCI的有意義反饋任務。

通過將BCI和VR技術相結合，能夠實現兩種技術的優勢互補，一方面，VR技術可以作爲BCI系統的信息反饋工具，提供更真實豐富、更積極主動、更具激勵性的情境反饋；另一方面，腦機接口可以作爲虛擬現實的輸入設備，提供更爲直接、快捷的輸入，使虛擬現實的沉浸式體驗更強。BCI-VR系統在醫療康復、遊戲娛樂、智能家居等領域均具有廣闊的應用前景，雖然在實際應用過程中仍然面臨着一些困難，相信隨着計算機信息技術的不斷發展，許多技術瓶頸將會不斷被攻克，BCI-VR系統也會不斷完善，應用前景也會越來越光明。而像微美全息（NASDAQ:WIMI)這些已經在BCI-VR系統領域有所布局的高科技公司也將引領着此項技術的不斷發展與商業運用。

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